Revolusjon innen batteriteknologi: Dresden oppdager miljøvennlige elektroder!

Revolusjon innen batteriteknologi: Dresden oppdager miljøvennlige elektroder!

Prof. Stefan Kaskel fra Technical University of Dresden (TUD) har sammen med Dr. Benjamin Schumm og Dr. Holger Althues fra Fraunhofer Institute for Materials and Beam Technology IWS utviklet en banebrytende prosess for å produsere batterielektroder: den patenterte DRYtraec®-teknologien. Denne kostnadseffektive og miljøvennlige metoden ble tildelt Joseph von Fraunhofer-prisen 2025 på Fraunhofers årsmøte 4. juni 2025. Teknologien bidrar betydelig til bærekraftig produksjon av litium-ion-batterier (LIB), som er avgjørende for elektrifiserte kjøretøy og stasjonær energilagring.

DRYtraec® er basert på en innovativ prosess som unngår bruk av giftige løsemidler og eliminerer behovet for energikrevende og kostbar tørking av elektrodebelegget. Elektrodene består av en metallfolie dekket med et tynt lag som inneholder aktive komponenter for energilagring. I DRYtraec®-prosessen påføres en tørrpulverblanding mekanisk på filmen, og begge sider av filmen kan belegges i ett trinn. Dette fører til kraftige, langvarige og ressursbesparende elektroder.

Bærekraft i batteriproduksjon

Det første prototypesystemet for DRYtraec® ble satt i drift i 2013 og har blitt kontinuerlig utviklet siden den gang. Systemet muliggjør kontinuerlig prosesskontroll og produserer høykvalitetselektroder i rull-til-rull-prosessen. Dr. Holger Althues understreker at plattformen betjener forskere og industrikunder fra testing til kommersiell bruk. Dette nære samarbeidet mellom TUD og Fraunhofer IWS blir sett på som nøkkelen til vellykket utvikling av teknologien.

Et avgjørende aspekt ved DRYtraec®-teknologien er å spare energikostnader og unngå giftige løsemidler, noe som er spesielt relevant gitt den stadig økende etterspørselen etter miljøvennlige produksjonsmetoder i Tyskland. Bilindustrien har lansert ambisiøse programmer for elektriske kjøretøy, noe som fører til økende etterspørsel etter batteriproduksjon. Mange tyske selskaper kjøper for tiden battericeller fra asiatiske produsenter som har flere tiår med erfaring i masseproduksjon.

Miljøbevissthet og alternative teknologier

Den økende etterspørselen etter bærekraftige batteriteknologier er også drevet av økende miljøbevissthet og behovet for å finne alternativer til tradisjonelle litiumionprodukter. Knappheten på litiumråvarer og de økologiske risikoene ved råvareutvinning krever ikke bare litiumionbatterier, men også alternative teknologier, som sink- og natriumbaserte systemer. Disse er ikke bare billige og giftfrie, men kan også integreres i eksisterende produksjonsprosesser.

Gitt utfordringene knyttet til produksjon av litium-ion-batterier, er vannbaserte fremfor løsemiddelfrie produksjonsprosesser kritiske. Disse kan ikke bare redusere kostnadene, men også redusere CO2-utslippene betydelig. Sink og natrium er tilstrekkelig tilgjengelig og utgjør ingen helserisiko. Det er viktig å vurdere disse nye metodene for online batterihelseanalyse for å utvikle bærekraftige driftsstrategier. Innovative teknologier som dynamisk impedansspektroskopi og AI-metoder tilbyr lovende tilnærminger for fremtidig dataanalyse.

Samlet sett viser utviklingen av DRYtraec® ikke bare fremgangen innen elektrisk batteriproduksjon, men også hvor viktig bærekraftige tilnærminger er i moderne teknologi. Industrien er i begynnelsen av en endring som påvirker både produksjonsmetoder og materialene som brukes.